Timeline - Adding the Time Dimension to Spreadsheets

Abstract

Spreadsheets are often described as the most widely used programming systems in the world. They allow users to define computations directly within cells and obtain results that are immediately reflected in the grid. However, their fundamentally two-dimensional structure limits their ability to express rich computations, such as analyses of historical data, time-aware physics simulations, agent-based models or other evolving systems. To address these limitations, this thesis presents Timeline, a spreadsheet software that in- troduces the dimension of discrete time into the spreadsheet paradigm. Timeline extends the formula language with temporal references, enabling cells to evolve over time and aggregate historical values. Using a set of case studies from multiple domains, this thesis demonstrates that concepts such as state evolution, temporal dependencies, and iterative computation can be incorporated into spreadsheets, substantially increasing their expres- sive capabilities without sacrificing accessibility, ultimately providing a new approach to data modeling.

Tabuľkové editory sa často označujú za najrozšírenejšie programovacie systémy na svete. Umožňujú používateľom definovať výpočty priamo v bunkách a okamžite získavať vý- sledky priamo v tabuľke. Ich zásadne dvojrozmerná štruktúra však obmedzuje ich schop- nosť vyjadrovať komplexné výpočty, ako napríklad analýzu historických dát, časovo zá- vislé fyzikálne modely, agentovo-orientované simulácie alebo iné dynamické systémy. Za účelom adresovať tieto obmedzenia, táto práca predstavuje systém Timeline, ktorý inte- gruje diskrétny čas ako tretiu dimenziu tabuľkového editoru. Timeline rozširuje skripto- vací jazyk o temporálne referencie, ktoré umožňujú bunkám vyvíjať sa v čase a agregovať historické hodnoty. Na základe prípadových štúdií z rôznych domén táto práca demon- štruje, že koncepty, ako sú časové závislosti a iteratívne výpočty, môžu byť integrované priamo do tabuľkových editorov, čím sa podstatne zvýši ich vyjadrovacia sila bez obmed- zenia jednoduchosti ich používania, čo v konečnom dôsledku poskytuje nový prístup k modelovaniu dát.